エピゲノム解析基盤の確立と遺伝医学への応用

• 研究課題/領域番号: 19209011
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 人類遺伝学
• 研究機関: 国立遺伝学研究所
• 研究代表者: 佐々木 裕之 国立遺伝学研究所, 総合遺伝研究系, 教授 (30183825)
• 研究分担者: 中尾 光善 熊本大学, 発生医学研究所, 教授 (00217663)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• 研究課題ステータス: 完了 (2008年度)
• 配分額: 48,490千円 (直接経費: 37,300千円、間接経費: 11,190千円); 2008年度: 23,140千円 (直接経費: 17,800千円、間接経費: 5,340千円); 2007年度: 25,350千円 (直接経費: 19,500千円、間接経費: 5,850千円)
• キーワード: エピジェネティクス / エピゲノム / DNAメチル化 / クロマチン / マイクロアレイ / 遺伝学 / 癌 / 発生・分化

研究概要

エピゲノムは細胞のエピジェネティックな修飾の総体であり、発生・分化・がん等において重要な働きをする。網羅的・体系的なエピゲノム解析基盤を確立する目的で研究を行い、(1)独自のメチル化DNA濃縮ツールを開発し、(2)マウスの細胞を用いて網羅的解析技術を確立し、(3)この方法をヒト培養細胞や健常者・各種疾患由来の細胞に応用した。これにより、(4)様々なクロマチン因子の相互作用や標的配列を同定することに成功し、(5)ヒト・チンパンジー間のDNAメチル化の差を同定し、エピジェネティクスの制御機構や多様性・進化との関わりを研究する基盤を確立した。

研究成果

• [雑誌論文] Abnormal DNA methyltransferase expression in mouse germline stem cells results in spermatogenesis defects (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Takashima, M. Takehashi, J. Lee, S. Chuma, M. Okano, K. Hata, I. Suetake, N. Nakatsuji, H. Miyoshi, S. Tajima, Y. Tanaka, S. Toyokuni, H. Sasaki, M. Kanatsu-Shinohara, and T. Shinohara.
  • 雑誌名: Biol. Reprod. (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Architectural roles of multiple chromatin insulators at the human apolipoprotein gene cluster (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Mishiro, K. Ishihara, S. Hino, S. Tsutsumi, H. Aburatani, K. Shirahige, Y. Kinoshita, and M. Nakao
  • 雑誌名: EMBO J. (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] MCAF1/AM is involved in Sp1-mediated maintenance of cancer- associated telomerase activity (2009)
  • 著者名/発表者名: L. Liu, K. Ishihara, T. Ichimura, N. Fujita, S. Hino, S. Tomita, S. Watanabe, N. Saitoh, T. Ito, and M. Nakao.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 284 ページ: 5165-5174
  • 査読あり
• [雑誌論文] HMGA2 maintains oncogenic RAS-induced epithelial- mesenchymal transition in human pancreatic cancer cells (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Watanabe, Y. Ueda, S. Akaboshi, Y. Hino, Y. Sekita, and M. Nakao
  • 雑誌名: Am. J. Pathol. 174 ページ: 854-868
  • 査読あり
• [雑誌論文] MCAF1/AM is involved in Sp1-mediated maintenance of cancer-associated telomerase activity. (2009)
  • 著者名/発表者名: Liu, L., et al.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 284 ページ: 5165-5174
  • 査読あり
• [雑誌論文] HMGA2 maintains oncogenic RAS-induced epithelial-mesenchymal transition in human pancreatic cancer cells. (2009)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, S., et al.
  • 雑誌名: Am. J. Pathol. 174 ページ: 854-868
  • 査読あり
• [雑誌論文] Architectural roles of multiple chromatin insulators at the human apolipoprotein gene cluster. (2009)
  • 著者名/発表者名: Mishiro, T., et al.
  • 雑誌名: EMBO J. (In press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Abnormal DNA methyltransferase expression in mouse germline stem cells results in spermatogenesis defects. (2009)
  • 著者名/発表者名: Takashima, S., et al.
  • 雑誌名: Biol. Reprod. (In press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Epigenetic events in mammalian germ-cell development: reprogramming and beyond (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Sasaki and Y. Matsui
  • 雑誌名: Nat. Rev. Genet. 9 ページ: 129-140
  • 査読あり
• [雑誌論文] DNA methylation of retrotransposon genes is regulated by Piwi family members MILI and MIWI2 in murine fetal testes (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Kuramochi-Miyagawa, T. Watanabe, K. Gotoh, Y. Totoki, A. Toyoda, M. Ikawa, N. Asada, K. Kojima, Y. Yamaguchi, T. Ijiri, K. Hata, E. Li, Y. Matsuda, T. Kimura, M. Okabe, Y. Sakaki, H. Sasaki, and T. Nakano
  • 雑誌名: Genes Dev. 22 ページ: 908-917
  • 査読あり
• [雑誌論文] Maternal and zygotic Dnmt1 are necessary and sufficient for the maintenance of DNA methylation imprints during preimplantation development (2008)
  • 著者名/発表者名: R. Hirasawa, H. Chiba, M. Kaneda, S. Tajima, E. Li, R. Jaenisch, and H. Sasaki
  • 雑誌名: Genes Dev. 22 ページ: 1607-1616
  • 査読あり
• [雑誌論文] Polycomb group protein-associated chromatin is reproduced in post-mitotic G1 phase and required for S phase progression (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Aoto, N. Saitoh, Y. Sakamoto, S. Watanabe, and M. Nakao
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 283 ページ: 18905-18915
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cohesin mediates transcriptional insulation by CCCTC-binding factor (2008)
  • 著者名/発表者名: K.S. Wendt, K. Yoshida, T. Itoh, M. Bando, B. Koch, E. Schirghuber, S. Tsutsumi, G. Nagae, K. Ishihara, T. Mishiro, K. Yahata, F. Imamoto, H. Aburatani, M. Nakao, N. Imamoto, K. Maeshima, K. Shirahige, and J.M. Peters
  • 雑誌名: Nature 451 ページ: 796-803
  • 査読あり
• [雑誌論文] 細胞のエピジェネティクス (2008)
  • 著者名/発表者名: 富澤信一, 佐々木裕之
  • 雑誌名: 遺伝子医学MOOK (別冊 進み続ける細胞移植治療の実際-再生医療の実現に向けた科学・技術と周辺要素の理解) ページ: 145-148
• [雑誌論文] エピジェネティクス-疾患を見つめる新たな視点 (2008)
  • 著者名/発表者名: 古海弘康, 佐々木裕之
  • 雑誌名: BIO Clinica 23 ページ: 155-159
• [雑誌論文] 遺伝か環境か? (2008)
  • 著者名/発表者名: 古海弘康, 佐々木裕之
  • 雑誌名: エピジェネティクスの視点から. 医学のあゆみ (臨床ゲノム研究-成果と課題) 225 ページ: 949-953
• [雑誌論文] ゲノムインプリンティング (2008)
  • 著者名/発表者名: 平澤竜太郎, 佐々木裕之
  • 雑誌名: 生体の科学 (増大特集 現代医学・生物学の仮説・学説2008) 59 ページ: 402-403
• [雑誌論文] Polycomb group protein-associated chromatin is reproduced in post-mitotic G1 phase and required for S phase progression. (2008)
  • 著者名/発表者名: Aoto, T., et al.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 283 ページ: 18905-18915
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cohesin mediates transcriptional insulation by CCCTC-binding factor. (2008)
  • 著者名/発表者名: Wendt, K. S., et al.
  • 雑誌名: Nature 451 ページ: 796-803
  • 査読あり
• [雑誌論文] DNA methylation of retrotransposon genes is regulated by Piwi family members MILI and MIWI2 in murine fetal testes (2008)
  • 著者名/発表者名: Kuramochi-Miyagawa, et al.
  • 雑誌名: Genes Dev. 22 ページ: 908-917
  • 査読あり
• [雑誌論文] Maternal and zygotic Dnmtl are necessary and sufficient for thc maintenance of DNA methylation imprints during preimplantation development. (2008)
  • 著者名/発表者名: Hirasawa, R., et al.
  • 雑誌名: Genes Dev. 22 ページ: 1607-1616
  • 査読あり
• [雑誌論文] エピジェネティクス-疾患を見つめる新たな視点 (2008)
  • 著者名/発表者名: 古海弘康, ほか
  • 雑誌名: BIO Clinica 23 ページ: 155-159
• [雑誌論文] 遺伝か環境か? : エピジェネティクスの視点から (2008)
  • 著者名/発表者名: 古海弘康, ほか
  • 雑誌名: 医学のあゆみ臨床ゲノム研究-成果と課題 225 ページ: 949-953
• [雑誌論文] ゲノムインプリンティング (2008)
  • 著者名/発表者名: 平澤竜太郎, ほか
  • 雑誌名: 生体の科学(増大特集)現代医学・生物学の仮説・学説2008 59 ページ: 402-403
• [雑誌論文] Epigenetic events in mammalian germ-cell development: reprog ramming and beyond. (2008)
  • 著者名/発表者名: Sasaki, H. & Matsui, Y.
  • 雑誌名: Nat. Rev. Genet. 9 ページ: 129-140
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cohesin mediates transcriptional insulation by CCCTC-binding factor. (2008)
  • 著者名/発表者名: K.S. Wendt, et. al.
  • 雑誌名: Nature 451 ページ: 796-803
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of the Dnmt3 family in de novo methylation of imprinted and repetitive sequences during male germ cell development in the mouse (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Kato, M. Kaneda, K. Hata, K. Kumaki, M. Hisano, Y. Kohara, M. Okano, E. Li, M. Nozaki, and H. Sasaki
  • 雑誌名: Hum. Mol. Genet. 16 ページ: 2272-2280
  • 査読あり
• [雑誌論文] Aberrant DNA methylation of imprinted loci in sperm from oligospermic patients (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Kobayashi, A. Sato, E. Otsu, H. Hiura, C. Tomatsu, T. Utsunomiya, H. Sasaki, N. Yaegashi, and T. Arima
  • 雑誌名: Hum. Mol. Genet. 16 ページ: 2542-2551
  • 査読あり
• [雑誌論文] Overlapping roles of the methylated DNA binding protein MBD1 and polycomb group proteins in transcriptional repression of HoxA genes and heterochromatin foci formation (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Sakamoto, S. Watanabe, T. Ichimura, M. Kawasuji, H. Koseki, H. Baba, and M. Nakao
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 282 ページ: 16391-16400
  • 査読あり
• [雑誌論文] The high mobility group protein HMGA1 inhibits retinoblastoma protein-mediated cellular G0 arrest (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Ueda, S. Watanabe, S. Tei, N. Saitoh, J. Kuratsu, and M. Nakao
  • 雑誌名: Cancer Sci. 98 ページ: 1893-1901
  • NAID: 10019996292
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamic changes in the epigenomic state and nuclear organization of differentiating mouse embryonic stem cells (2007)
  • 著者名/発表者名: S. Kobayakawa, K. Miike, M. Nakao, and K. Abe
  • 雑誌名: Genes Cells 12 ページ: 447-460
  • 査読あり
• [雑誌論文] エピジェネティクスの話: 三毛猫の模様からがん治療まで (2007)
  • 著者名/発表者名: 佐々木裕之, 富澤信一
  • 雑誌名: ファルマシア 43 ページ: 310-314
• [雑誌論文] バイサルファイト法によるDNAメチル化解析の落とし穴 (クローズアップ実験法) (2007)
  • 著者名/発表者名: 佐々木裕之, 熊木健治, 小林久人, 加藤譲, 平澤竜太郎
  • 雑誌名: 実験医学 25 ページ: 2191-2196
• [雑誌論文] DNAメチル化を介したエピジェネティック制御機構 (2007)
  • 著者名/発表者名: 日野信次朗, 渡邉すぎ子, 中尾光善
  • 雑誌名: 実験医学増刊号 25 ページ: 118-123
• [雑誌論文] 老化および発癌のエピジェネティクス. (2007)
  • 著者名/発表者名: 丁秀鎮, 坂本快郎, 赤星慎一, 三代剛, 渡邉すぎ子, 斉藤典子, 中尾光善
  • 雑誌名: 日本高齢消化器病学会誌 8 ページ: 28-37
• [雑誌論文] 老化のエピジェネティクス (2007)
  • 著者名/発表者名: 市村隆也, 中尾光善, 伊藤隆明
  • 雑誌名: The Lung 15 ページ: 72-75
• [雑誌論文] Role of the Dnmt3 family in de novo methylation of imprinted and repetitive sequences during male germ cell development in the mouse. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kato, Y., et. al.
  • 雑誌名: Hum. Mol. Genet. 16 ページ: 2272-2280
  • 査読あり
• [雑誌論文] Aberrant DNA methylation of imprinted loci in sperm from oligospermic patients. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi, H., et. al.
  • 雑誌名: Hum. Mol. Genet. 16 ページ: 2542-2551
  • 査読あり
• [雑誌論文] Overlapping roles of the methylated DNA binding protein MBD1 and polycomb group proteins in transcriptional repression of HoxA genes and heterochromatin foci formation. (2007)
  • 著者名/発表者名: Sakamoto, Y., et. al.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 282 ページ: 16391-16400
  • 査読あり
• [雑誌論文] The high mobility group protein HMGA1 inhibits retinoblastoma protein-mediated cellular GO arrest. (2007)
  • 著者名/発表者名: Ueda, Y., et. al.
  • 雑誌名: Cancer Sci. 98 ページ: 1893-1901
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamic changes in the epigenomic state and nuclear organization of differentiating mouse embryonic stem cells. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kobayakawa, S., et. al.
  • 雑誌名: Genes Cells 12 ページ: 447-460
  • 査読あり
• [雑誌論文] エピジェネティクスの話:三毛猫の模様からがん治療まで (2007)
  • 著者名/発表者名: 佐々木裕之
  • 雑誌名: ファルマシア 43 ページ: 310-314
• [雑誌論文] バイサルファイト法によるDNAメチル化解析の落とし穴 (2007)
  • 著者名/発表者名: 佐々木裕之, ほか
  • 雑誌名: 実験医学 25 ページ: 2191-2196
• [雑誌論文] DNAメチル化を介したエピジェネティック制御機構 (2007)
  • 著者名/発表者名: 日野信次朗, ほか
  • 雑誌名: 実験医学増刊号 25 ページ: 118-123
• [雑誌論文] 老化および発癌のエピジェネティクス (2007)
  • 著者名/発表者名: 丁 秀鎮, ほか
  • 雑誌名: 日本高齢消化器病学会誌 8 ページ: 28-37
• [雑誌論文] 老化のエピジェネティクス (2007)
  • 著者名/発表者名: 市村隆也, ほか
  • 雑誌名: The Lung 15 ページ: 72-75
• [雑誌論文] 細胞のエピジェネティクス
  • 著者名/発表者名: 富澤信一, ほか
  • 雑誌名: 遺伝子医学MOOK (印刷中)
• [学会発表] Epigenetic regulation and deregulation in cancer (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Nakao
  • 学会等名: ortheastern Asian Symposium on Cancer Epigenetics
  • 発表場所: Jeju, Korea
  • 年月日: 2008-11-07
• [学会発表] Epigenetic regulation and deregulation in cancer (2008)
  • 著者名/発表者名: Nakao. M.
  • 学会等名: Northeastern Asian Symposium on Cancer Epigenetics
  • 発表場所: Jeju, Korea
  • 年月日: 2008-11-07
• [学会発表] Active involvement of chromatin factors in cancer epigenome (2008)
  • 著者名/発表者名: 中尾光善
  • 学会等名: 第65回日本癌学会総会(International Session)
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2008-10-29
• [学会発表] 生殖細胞の発生・リプログラミングとエピジェネティクス (2008)
  • 著者名/発表者名: 佐々木裕之
  • 学会等名: 日本人類遺伝学会第53回大会(シンポジウム)
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2008-09-29
• [学会発表] エピジェネティクス機構による細胞制御と病態 (2008)
  • 著者名/発表者名: 中尾光善
  • 学会等名: 日本人類遺伝学会第53回大会(シンポジウム)
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2008-09-29
• [学会発表] Epigenetic gene and cell regulation by chromatin factors (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Nakao
  • 学会等名: The 21th Naito Conference on Nuclear dynamics and RNA [I]
  • 発表場所: Hokuto
  • 年月日: 2008-06-27
• [学会発表] Epigenetic gene and cell regulation by chromatin factors (2008)
  • 著者名/発表者名: Nakao. M.
  • 学会等名: The 21^<th> Naito Conference on Nuclear dynamics and RNA [I]
  • 発表場所: Yamanashi
  • 年月日: 2008-06-27
• [学会発表] The epigenome and small RNA repertoire in mammalian germ cells (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Sasaki
  • 学会等名: International Symposium Decoding Epigenetic Code
  • 発表場所: Tokyo
• [学会発表] 哺乳類の生殖系列におけるゲノムインプリンティングのプログラム機構 (2008)
  • 著者名/発表者名: 佐々木裕之
  • 学会等名: 第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会合同大会(シンポジウム)
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] クロマチン因子による遺伝子・細胞制御機構 (2008)
  • 著者名/発表者名: 中尾光善
  • 学会等名: 第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会合同大会(シンポジウム)
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] Gametogenesis and imprinting in mice (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Sasaki
  • 学会等名: EMBO Workshop on Genomic Imprinting
  • 発表場所: Singapore
• [学会発表] Gametogenesis and imprinting in mice. (2008)
  • 著者名/発表者名: Sasaki, H.
  • 学会等名: EMBO Workshop on Genomic Imprinting
  • 発表場所: Singapore
• [学会発表] 哺乳類の生殖細胞系列におけるゲノムインプリンティングのプログラム機構 (2008)
  • 著者名/発表者名: 佐々木裕之
  • 学会等名: 第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会合同大会(シンポジウム)
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] 細胞異型の成立を探る:がんのエピジェネティクスと核内構造 (2007)
  • 著者名/発表者名: 中尾光善
  • 学会等名: 第46回日本臨床細胞学会秋季大会(特別講演)
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2007-12-01
• [学会発表] 細胞異型の成立を探る:がんのエピジェネティクスと核内構造. (2007)
  • 著者名/発表者名: 中尾光善
  • 学会等名: 第46回日本臨床細胞学会秋期大会(特別講演)
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2007-12-01
• [学会発表] Epigenomics in reproduction and development (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Sasaki
  • 学会等名: The Asian Network of Epigenomics: Epigenomics: Technology, Products, and Obstacles
  • 発表場所: Suita
  • 年月日: 2007-06-14
• [学会発表] Epigenomics in reproduction and development (2007)
  • 著者名/発表者名: Sasaki, H.
  • 学会等名: The Asian Network of Epigenomics 「Epigenomics: Technology, Products, and Obstacles」
  • 発表場所: Suita
  • 年月日: 2007-06-14
• [学会発表] 細胞核ドメインと遺伝子発現の調節 (2007)
  • 著者名/発表者名: 斉藤典子, ほか
  • 学会等名: 第40回日本細胞生物学会・第59回日本発生生物学会合同年会(シンポジウム:細胞核内シグナル伝達と遺伝子発現)
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2007-05-28
• [学会発表] エピジェネティクスから見た遺伝学 (2007)
  • 著者名/発表者名: 佐々木裕之
  • 学会等名: 第14回日本遺伝子診療学会大会
  • 発表場所: 松山
• [学会発表] エピジェネティクスから見た遺伝学 (2007)
  • 著者名/発表者名: 佐々木裕之
  • 学会等名: 第14回日本遺伝子診療学会大会「遺伝子診断による個別化医療を目指して」
  • 発表場所: 松山
• [学会発表] 流産のエピゲノム解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 秦健一郎, ほか
  • 学会等名: 第52回人類遺伝学会「ゲノム解析から臨床応用へのロードマップ」
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] 男性不妊症の精子におけるインプリント異常 (2007)
  • 著者名/発表者名: 小林久人, ほか
  • 学会等名: 第30回日本分子生物学会
  • 発表場所: 横浜
• [図書] エピジェネティクスと疾患. 小児内科増刊号(小児疾患診療のための病態生理1, 第4版) (30-35) (2008)
  • 著者名/発表者名: 中尾光善
  • 総ページ数: 1574
  • 出版者: 東京医学社
• [図書] DNAメチル化と転写制御機構. 転写制御とエピジェネティクス(The Frontiers in Medical Sciences, 加藤茂明編) (91-98) (2008)
  • 著者名/発表者名: 日野信次朗, 中尾光善
  • 総ページ数: 237
  • 出版者: 南山堂
• [図書] 小児内科増刊号(小児疾患診療のための病態生理1、第4版) (2008)
  • 著者名/発表者名: 中尾光善
  • 出版者: 東京医学社
• [備考] ホームページ
  • URL: http://www.nig.ac.jp/labs/HumGen/index.html
• [備考] ホームページ
  • URL: http://www.imeg.kumamoto-u.ac.jp
• [備考]
  • URL: http://www.nig.ac.jp/labs/HumGen/index.html